Immagine da Lab2Go

Descrizione

Questo apparecchio, detto “scala di Cross”, dal nome del fisico statunitense che lo propose Charles Robert Cross (1848-1921), è composto da una serie di tubi nei quali è possibile osservare scariche elettriche in aria a diverse pressioni. Nel modello della foto le pressioni disponibili sono 0,01 - 0,1 - 0,3 - 4 - 30 Torr. Si ricorda che 1 Torr (cioè 1 mmHg) equivale a circa 133,322 Pa. Gli esemplari più comuni sono formati da cinque/sei tubi a vuoto (a seconda del modello), di vetro e di uguale lunghezza, disposti verticalmente e montati in parallelo su un telaio di legno. In genere gli elettrodi inferiori di ciascun tubo sono collegati in serie da un unico nastro metallico munito da una boccola-presa, mentre il contatto con gli elettrodi superiori si realizza di volta in volta con uno spinotto che si pone su uno dei punti di contatto superiori. Nei tubi è praticato il vuoto in diverso grado. Per l'alimentazione è sufficiente Rocchetto di Ruhmkorff da 10 mm di scintilla o un Alimentatore ad alta tensione. In questo modo si possono osservare diversi aspetti caratteristici delle scariche nei gas rarefatti (filamentosa, stratificazioni, spazi oscuri, ecc.).

Immagine da https://percorsielettrici.it/portfolio-articoli/scala-di-cross-o-scala-del-vuoto/

Infatti la scarica attraverso il gas, che è dovuta al movimento di ioni e di elettroni presenti nel gas stesso (ciascuno nel verso definito dal segno della propria carica), dipende dal grado di vuoto praticato nel tubo. A seconda del grado di rarefazione dell’aria nei singoli tubi si osservano differenti aspetti della scarica.
Un breve elenco delle pressioni in Torr e in mPa e il tipo di scarica che si ottiene è il seguente:
40 Torr - 5332 mPa : scarica filamentosa – vuoto di De la Rive
10 Torr - 1333 mPa : bagliore omogeneo senza filamenti – vuoto di De la Rue
6 Torr - 800 mPa : formazione delle stratificazioni
3 Torr - 400 mPa : vuoto di Geissler
0,3 Torr - 40 mPa : stratificata
0,14 Torr - 18 mPa : vuoto di Tesla
da 0,07 a 0,03 Torr - da 10 a 4 mPa ; vuoto di Crookes, fluorescenza verde del vetro – emissione di elettroni veloci con produzione di raggi X nel vetro.
I nomi (anche se puramente indicativi) corrispondono a quelli di fisici che hanno studiato le scariche alle pressioni corrispondenti.
Un elenco ben più dettagliato si trova nel link citato in sitografia.
Qui di seguito nel video si illustra il montaggio per il corretto funzionamento dell'apparato.